發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)學(xué)習(xí)
      發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)

  發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)又稱功率方向保護(hù)。一般而言，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該為由發(fā)電機(jī)流向母線，但是當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁或其他某種原因，發(fā)電機(jī)有可能變?yōu)殡妱訖C(jī)運行，即從系統(tǒng)中吸取有功功率。這就是逆功率。當(dāng)逆功率達(dá)到一定值時，發(fā)電機(jī)的保護(hù)動作，或動作于發(fā)號或動作于跳閘。

  1、概述說明

  并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機(jī)，在汽輪機(jī)的主汽門關(guān)閉之后，便作為同步電動機(jī)運行：吸收有功功率而拖著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機(jī)主汽門已關(guān)閉，汽機(jī)尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風(fēng)損耗，長期運行過熱而損壞。燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)也主要是對原動機(jī)的損害。發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)主要保護(hù)汽輪機(jī)不受損害。

  對汽輪機(jī)逆功率保護(hù)的整定計算，就是要確定該保護(hù)的動作功率Pdz及動作延時t。

  1、動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動作功率可按下式計算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護(hù)的動作功率 Krel-可靠系數(shù)，取0.8 P1-主汽門關(guān)閉后，汽輪機(jī)維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及容量有關(guān)之外，還與汽輪發(fā)電機(jī)的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無旁路管道等)有關(guān)，一般取額定功率的1.5~2% η-發(fā)電機(jī)拖動汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發(fā)電機(jī)的額定功率。 實際中，Pdz=可取1~1.5%PN。

  2、動作延時發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動作延時，應(yīng)按照汽輪發(fā)電機(jī)主汽門關(guān)閉后允許運行的時間來整定，該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明，當(dāng)汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時，允許運行時間還要長一些。 因此，若按照汽輪機(jī)主汽門關(guān)閉之后允許運行的時間來整定保護(hù)的動作延時，可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。

  另外，投運的大型汽輪發(fā)電機(jī)，多采用逆功率保護(hù)去啟動程序跳閘回路，此時，動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護(hù)，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內(nèi)，由于汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的慣性，實際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應(yīng)大于1%PN。

  2、原理介紹

  當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)逆功率(外部功率指向發(fā)電機(jī)，也就是發(fā)電機(jī)變成電動機(jī)工況)，逆功率保護(hù)動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流號。

  由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī);由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、風(fēng)能、原子能、地?zé)帷⒊毕?、生物能等能量的各類發(fā)電機(jī)。 此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。

  何為逆功率?

  眾所周知，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該由發(fā)電機(jī)方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因，當(dāng)汽輪機(jī)失去原動力，而發(fā)電機(jī)出口開關(guān)又未能跳閘，則功率方向變?yōu)橛上到y(tǒng)流向發(fā)電機(jī)，即發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱訖C(jī)在運行。此時發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)中吸取有功功率，此即為逆功率。

  逆功率的危害

  發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)是汽輪機(jī)由于某種原因?qū)е轮髌T關(guān)閉而失去原動力時，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱訖C(jī)帶動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)葉片在無蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會引起鼓風(fēng)摩擦，特別是在末級葉片可能會引起過熱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片的損壞事故。

  所以說逆功率保護(hù)實則是對汽輪機(jī)無蒸汽運行的保護(hù)。

  發(fā)電機(jī)的程序逆功率保護(hù)

  發(fā)電機(jī)程序逆功率保護(hù)主要是防止發(fā)電機(jī)在帶有一定負(fù)荷的情況下，突然跳開發(fā)電機(jī)出口開關(guān)而汽輪機(jī)主汽門又未能全部關(guān)閉的情況。在此情況下，汽輪發(fā)電機(jī)組極易發(fā)生超速，甚至飛車。為避免此種情況，對于非短路故障的某些保護(hù)，動作號發(fā)出后，先作用于關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門，待發(fā)電機(jī)逆功率繼電器動作后，與主汽門關(guān)閉的號組成與門，經(jīng)一短時限組成程序逆功率保護(hù)，動作作用于全停。

  逆功率保護(hù)與程序逆功率保護(hù)的區(qū)別

  逆功率保護(hù)是為了防止逆功率后，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱訖C(jī)，帶動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，造成汽輪機(jī)的損壞。歸根到底，是怕原動機(jī)動力不足，反被系統(tǒng)帶著跑!

  程序逆功率保護(hù)是為了防止發(fā)電機(jī)組突然解列后，主汽門未完全關(guān)閉，導(dǎo)致汽輪機(jī)超速，從而利用逆功率來規(guī)避。歸根到底，是怕原動機(jī)動力太足導(dǎo)致機(jī)組超速!

  所以說嚴(yán)格意義上來說，逆功率保護(hù)是發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的一種，但主要是保護(hù)汽輪機(jī)。而程序逆功率保護(hù)不是一種保護(hù)而是為了實現(xiàn)程序跳閘而設(shè)置的動作過程，也叫程序跳閘，一般應(yīng)用于停機(jī)方式。

  關(guān)鍵的是逆功率只要定值達(dá)到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達(dá)到，還要求汽機(jī)主汽門關(guān)閉，所以說在機(jī)組啟動過程中并網(wǎng)瞬間，一定要避免逆功率動作。

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細(xì)節(jié)決定成敗,柴油發(fā)電機(jī)油料的選擇上應(yīng)該更細(xì)致
 柴油發(fā)電機(jī)功率大、效率高、能耗低，因而得到了廣泛的應(yīng)用。也正是這些優(yōu)點，現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)反而顯得“嬌貴”，在油料的選擇與使用上才應(yīng)更細(xì)致，細(xì)節(jié)決定成敗。正確選用柴油發(fā)電機(jī)的油料，既是值機(jī)人員應(yīng)該養(yǎng)成的一種好習(xí)慣，做好這些細(xì)節(jié)，就能確保柴油發(fā)電機(jī)正常運行。

  隨著環(huán)境溫度的變化，柴油發(fā)電機(jī)使用的柴油牌號也需要相應(yīng)變化，否則，柴油發(fā)電機(jī)中的燃油系統(tǒng)就可能結(jié)蠟，堵塞油路，影響柴油發(fā)電機(jī)的正常工作。一般的選用原則就是，夏季使用夏季柴油，比如10#柴油；冬季必須根據(jù)環(huán)境溫度使用相應(yīng)牌號的冬季柴油。如因環(huán)境溫度較低，柴油凝點的原因造成柴油發(fā)電機(jī)不易啟動，可以向柴油中添加10％~40％的裂化煤油以降低其凝點，也可以在進(jìn)氣管中注入少量低溫啟動液進(jìn)行啟動。在柴油發(fā)電機(jī)的使用過程中，還需要特別注意以下幾點：
  其一，保證柴油的質(zhì)量。劣質(zhì)柴油可能對柴油發(fā)電機(jī)供油系統(tǒng)的精密部件造成嚴(yán)重的損壞，應(yīng)該到正規(guī)的加油站加油。
  其二，保持柴油的清潔。按規(guī)定的時間或里程對車輛進(jìn)行保養(yǎng)，保證燃油弗列加濾清器的正常工作。更換柴油濾芯時，務(wù)必向弗列加濾清器中加注經(jīng)過濾后的柴油，電控柴油發(fā)電機(jī)更應(yīng)如此。 ，在任何情況下柴油都不能與柴油混合使用，否則，柴油發(fā)電機(jī)可能產(chǎn)生爆炸性故障。
  要確保柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命，不僅要選好柴油的種類和牌號，還要正確掌握柴油的使用方法，保持柴油的清潔、新鮮。每次開機(jī)運行之前，記得檢查柴油，觀查柴油的顏色、氣味有無變化。一旦發(fā)現(xiàn)柴油的顏色、氣味以及性能指標(biāo)有較大變化時，應(yīng)及時更換柴油，確保柴油發(fā)電機(jī)。加注柴油要適量，油量不足會加速柴油的變質(zhì)，而且會造成零件的燒損；而柴油加注過多，不僅會使油耗增大，還容易造成燃燒室燒柴油，惡化混合氣的燃燒。另外，要避免不同牌號的柴油混合使用。否則，不同牌號的柴油可能相互起化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致柴油質(zhì)量變質(zhì)，影響潤滑質(zhì)量。

  對于工作負(fù)荷大、轉(zhuǎn)速較低的柴油發(fā)電機(jī)，如工程機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等，應(yīng)選擇粘度較大的柴油。這樣是為了保證摩擦面有足夠的油膜厚度，且摩擦阻力小，節(jié)省燃料。與此同時，還應(yīng)根據(jù)地區(qū)、季節(jié)、環(huán)境溫度的不同，選擇不同粘度的柴油。柴油的粘度會隨著溫度的升高而發(fā)生變化，溫度較高時，潤滑油的粘度會有所下降，抗氧化性變差。因此，冬季寒冷地區(qū)，應(yīng)選用粘度小、凝點低的多級柴油，以保證車輛冬季冷啟動順利，同時及時有效地供油到各潤滑點；夏季溫度較高，則需要選用粘度較大的柴油。而對于在沙漠等酷熱地區(qū)使用的柴油發(fā)電機(jī)而言，就應(yīng)該選用粘度級別更高的柴油，以保證足夠的柴油壓力。

  隨著共軌技術(shù)、電控技術(shù)、增壓中冷、排氣再循環(huán)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢已經(jīng)形成。甚至有專家預(yù)測，在未來幾十年中柴油發(fā)電機(jī)將成為世界的主流。如何 限度地發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的這一優(yōu)勢，正確地選擇與使用油料至關(guān)重要。油料品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到柴油發(fā)電機(jī)能否正常運轉(zhuǎn)。如果使用品質(zhì)差的油料，必然會導(dǎo)致功率不足，加劇機(jī)件磨損，降低柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命。無論什么類型的柴油發(fā)電機(jī)，油料的選擇和使用要求大體上都是一樣的。
  總之，選擇正確、檢查和更換機(jī)油是為了確保柴油發(fā)電機(jī)性能，延長使用的重要組成部分，值機(jī)人員必須引起重視

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